CN115021804A - 一种长距离通信光缆故障定位方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种长距离通信光缆故障定位方法及相关装置，首先利用OTDR事件表的反射事件与多个站点独立测试的光缆长度进行匹配，确定故障点在哪个光缆段；然后使用故障段光缆的折射率重新设置OTDR进行测试，避免测试结果因为折射率不正确而导致结果增大；更重要的是不使用数据库记录的每一条光缆段长度去判断光缆故障点距离本光缆段的起始位置，而是使用OTDR反射事件表通过本方法找到测试结果里面故障光缆段的起点，再用光缆起始点到光缆实际故障点的距离减去光缆起始点到最近站点的距离，得到故障点距离前一站点的准确距离，避免光缆的全程误差影响到最后一个光缆段的判断；从而解决了现有技术故障定位误差较大的技术问题。

Description

一种长距离通信光缆故障定位方法及相关装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种长距离通信光缆故障定位方法及相关装置。

背景技术

目前的光缆监测系统，一般会将多个站点的备用光纤跳接联通，形成一个长距离的光纤链路，使用OTDR在光缆起点测试，能得到光缆起点到故障点的长度。然而OTDR的长度测试精确度，受折射率、脉冲宽度等多种因素影响，距离越长，误差范围越大。长距离的光纤测试，因为距离很长，必须要用较大的脉冲宽度增强动态范围，导致误差增大，另一方面，光纤折射率难以与待测试光缆的折射率设置为一样，因为多个站点连通的光纤链路由多条不同的光缆组合成，每段光纤的折射率并不一致。即OTDR设置的折射率无法与原光纤独立测试时作一致的设定，导致测试的长度结果必然会与原测试结果有一定的长度误差。折射系数每0.01的偏差会引起7m/km之多的误差。因此测试的光缆越长，长度误差越大。

目前的判断故障位置方式是将全程测试的长度，减去起点至故障光缆段起点的真实光缆长度，得到故障点距离最近站点的长度。由于前面站点光缆段的测量误差，会叠加到最后光缆段上，导致误差很高。测试到的数据，只能用于粗略定位。

发明内容

本申请提供了一种长距离通信光缆故障定位方法及相关装置，用于解决现有技术故障定位误差较大的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种长距离通信光缆故障定位方法，所述方法包括：

获取光缆无故障状态下的OTDR事件表中的各反射事件，以及光缆信息数据库中的每段光缆长度和每段光缆对应的折射率；

将各所述反射事件与各段光缆长度进行对比分析，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的位置，从而得到故障所在光缆段；

将OTDR的折射率设置为故障所在光缆段的折射率后，通过OTDR对故障所在的光缆段进行测试，得到光缆实际故障点；

获取距离所述光缆实际故障点的最近站点，根据光缆实际故障点计算所述光缆实际故障点到最近站点的距离，得到光缆故障定位。

可选地，所述将各所述反射事件与各段光缆长度进行对比分析，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的位置，从而得到故障所在光缆段，具体包括：

S01、设置OTDR测试光缆的误差范围系数为K，每段光缆起始位置为LS，第i段光缆长度L＝Li；

S02、将存在于LS+(1-K)*L至LS+(1+K)*L范围的反射事件的位置定义为第i段光缆的结束位置和第i+1段光缆的起始位置；

S03、设i＝i+1后重复步骤S02，直至当反射事件为光缆故障点事件时，获取该光缆段的起始位置和结束位置，得到故障所在的光缆段。

可选地，所述根据光缆实际故障点计算所述光缆实际故障点到最近站点的距离，具体包括：

将光缆起始点到所述光缆实际故障点的距离，减去光缆起始点到所述最近站点的距离，得到所述光缆实际故障点到所述最近站点的距离。

可选地，获取光缆无故障状态下的OTDR事件表中的各反射事件，具体包括：

在光缆无故障状态下通过OTDR对光缆进行测试，得到OTDR获取测试结果；在测试结果的所述OTDR事件表中提取各反射事件。

本申请第二方面提供一种长距离通信光缆故障定位系统，所述系统包括：

获取单元，用于获取光缆无故障状态下的OTDR事件表中的各反射事件，以及光缆信息数据库中的每段光缆长度和每段光缆对应的折射率；

对比单元，用于将各所述反射事件与各段光缆长度进行对比分析，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的位置，从而得到故障所在光缆段；

测试单元，用于将OTDR的折射率设置为故障所在光缆段的折射率后，通过OTDR对故障所在的光缆段进行测试，得到光缆实际故障点；

定位单元，用于获取距离所述光缆实际故障点的最近站点，根据光缆实际故障点计算所述光缆实际故障点到最近站点的距离，得到光缆故障定位。

可选地，所述对比单元，具体用于：

S01、设置OTDR测试光缆的误差范围系数为K，每段光缆起始位置为LS，第i段光缆长度L＝Li；

S02、将存在于LS+(1-K)*L至LS+(1+K)*L范围的反射事件的位置定义为第i段光缆的结束位置和第i+1段光缆的起始位置；

S03、设i＝i+1后重复步骤S02，直至当反射事件为光缆故障点事件时，获取该光缆段的起始位置和结束位置，得到故障所在的光缆段。

可选地，所述定位单元，具体用于：

获取距离所述光缆实际故障点的最近站点；

将光缆起始点到所述光缆实际故障点的距离，减去光缆起始点到所述最近站点的距离，得到所述光缆实际故障点到所述最近站点的距离，得到光缆故障定位。

可选地，所述获取单元，具体用于：

在光缆无故障状态下通过OTDR对光缆进行测试，得到OTDR获取测试结果，在测试结果的所述OTDR事件表中提取各反射事件；

通过光缆信息数据库获取每段光缆长度和每段光缆对应的折射率。

本申请第三方面提供一种长距离通信光缆故障定位设备，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第一方面所述的长距离通信光缆故障定位方法的步骤。

本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述第一方面所述的长距离通信光缆故障定位方法。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供了一种长距离通信光缆故障定位方法，包括：获取光缆无故障状态下的OTDR事件表中的各反射事件，以及光缆信息数据库中的每段光缆长度和每段光缆对应的折射率；将各反射事件与各段光缆长度进行对比分析，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的位置，从而得到故障所在光缆段；将OTDR的折射率设置为故障所在光缆段的折射率后，通过OTDR对故障所在的光缆段进行测试，得到光缆实际故障点；获取距离光缆实际故障点的最近站点，根据光缆实际故障点计算光缆实际故障点到最近站点的距离，得到光缆故障定位。

本申请首先利用OTDR事件表里面的反射事件与多个站点独立测试的光缆长度进行匹配，确定故障点在具体的某一个光缆段；然后，使用故障段光缆的折射率重新设置OTDR进行测试，避免测试结果因为折射率不正确而导致结果增大；更重要的是，不使用数据库记录的每一条光缆段长度去判断光缆故障点距离本光缆段的起始位置，而是使用OTDR反射事件表通过本方法找到测试结果里面故障光缆段的起点位置，再用光缆起始点到光缆实际故障点的距离，减去光缆起始点到最近站点的距离，得到故障点距离前一站点的准确距离，避免光缆的全程误差影响到最后一个光缆段的判断；与现有技术相比，能将百米级别的误差降低到米级，从而解决了现有技术故障定位误差较大的技术问题。

附图说明

图1为本申请实施例中提供的一种长距离通信光缆故障定位方法实施例的流程示意图；

图2为本申请实施例中提供的OTDR测试结果与光缆实际长度对比示意图

图3为本申请实施例中提供的一种长距离通信光缆故障定位系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

术语解释：

OTDR：光时域反射仪是精密的光电一体化仪表。光时域反射仪利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成，被广泛应用于光缆线路的维护、施工之中，可进行光纤长度、光纤的传输衰减、接头衰减和故障定位等的测量。

以下为上述背景技术中的现有技术举例说明：

如图2，A站至G站共有6段，每段测试到的精确长度为10km，用OTDR测试，由于长距离测试产生误差，F站的OTDR测试位置其实在事件6上，也就是50.5km的位置，而故障点测量的位置在58.6km处。如果用故障点位置58.6-50＝8.6km，就会得出故障点距离F站8.6公里。但测试结果中，故障点距离F站其实是在58.6-50.5＝8.1km处，因为长距光缆测试的误差，导致使用真实光缆长度判断会产生很大的误差。

以下为本申请的发明原理：

多站点跳接连通的长距离光缆，站点位置会使用活动接头作光纤跳接，因为活动接头会产生端面反射。而这个端面反射，将会在OTDR的测试图形中形成反射峰，在OTDR事件表中产生反射事件，如图2所示。

图2中OTDR在A站对G站方向进行测试，A站-B站原来精确的测试结果是距离10km，在做长程测试时，因为误差较大，所以图形中的位置会有所变化，根据端面反射的特性，可以知道图中反射峰1(10.1km)就是B站在图形中的位置，因为误差，增加了0.1km的长度。而图中反射峰6(50.5km)就是F站在图形中的位置。图中故障点是事件7的位置，如果直接使用历史测试数据去判断故障点，用测试结果减去F站的位置(50km)，得到的结果就是故障点距离F站58.6-50＝8.6km，

因此，本发明利用站点活动接头产生反射事件这个特征，将原光缆段长度和OTDR测试结果的反射事件进行比对，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的准确位置，避免叠加前面站点长度误差的影响。F站的真实位置在反射峰6(50.5km)处，找到图2中F站的真实位置后，58.6-50.5＝8.1km才是较为准确的距离。避免了前面各站点光缆段的误差叠加，使测试误差减少了8.6-8.1＝0.5km。

请参阅图1，本申请实施例中提供一种长距离通信光缆故障定位方法，包括：

步骤101、获取光缆无故障状态下的OTDR事件表中的各反射事件，以及光缆信息数据库中的每段光缆长度和每段光缆对应的折射率；

需要说明的是，多站点跳接连通的长距离光缆，站点位置会使用活动接头作光纤跳接，因为活动接头会产生端面反射。而这个端面反射，将会在OTDR的测试图形中形成反射峰，在OTDR事件表中产生反射事件，因此，具体的首先在光缆无故障状态下通过OTDR对光缆进行测试，得到OTDR获取测试结果，在测试结果的所述OTDR事件表中提取各反射事件Sm；然后通过光缆信息数据库获取每段光缆长度Ln和每段光缆对应的折射率J。

步骤102、将各反射事件与各段光缆长度进行对比分析，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的位置，从而得到故障所在光缆段；

需要说明的是，步骤102具体包括：1)设置OTDR测试光缆的误差范围系数为K，第一段光缆起始位置为LS＝0，第1段光缆长度L＝L1；2)在LS+(1-K)*L至LS+(1+K)*L的长度范围内寻找反射事件，使用遍历算法比对这个长度范围内是否存在一个反射事件Sm；那么，满足公式LS+(1-K)*L<Sm<LS+(1+K)*L要求的反射事件Sm的位置，就是此光缆段结束的位置，同时也是第2个站点位置Z1，即Z1＝S1，也就是说下一个站点起点LS＝Z1；3)假设第二条光缆段的长度L＝L2，重复第2)步，直到找到反射事件为光缆故障点，以及前的最后一个站点位置Zn(此时，也就是找到了事故点所在光缆段，假设故障点在第n+1段光缆中)。

步骤103、将OTDR的折射率设置为故障所在光缆段的折射率后，通过OTDR对故障所在的光缆段进行测试，得到光缆实际故障点；

需要说明的是，本实施例具体包括：1)找出第n+1段光缆的光纤折射率Jn+1，将OTDR设置为该折射率Jn+1，然后通过OTDR对故障所在的光缆段进行测试，得到准确光纤折射率下的OTDR测试结果，也就是得到光缆实际故障点。

步骤104、获取距离光缆实际故障点的最近站点，根据光缆实际故障点计算光缆实际故障点到最近站点的距离，得到光缆故障定位。

需要说明的是，具体的：将光缆起始点到所述光缆实际故障点的距离，减去光缆起始点到所述最近站点的距离，得到所述光缆实际故障点到所述最近站点的距离，也就是完成光缆故障的定位。

本申请实施例提供的长距离通信光缆故障定位方法，根据各站点活动接头的反射特征去识别故障点在OTDR测试图形中的准确光缆段，再将OTDR设定为故障段的光缆折射率重新测试。这样的优点是测量误差只能影响确定位置站点以后的光纤。因为剩余的光纤占比很少，误差将会大为减少。100米级别的误差将缩减到10米级别。判断到准确的故障光缆段后，将OTDR的折射率修正为当前故障光缆段的光纤折射率，对光纤进行测试。就能得到折射率也是准确的测试值，尽管前面光缆段的测试结果因为折射率不正确，从而将10米级别的误差缩减到米级，解决了现有技术故障定位误差较大的技术问题。

以上为本申请实施例中提供的一种长距离通信光缆故障定位方法实施例，以下为本申请实施例中提供的一种长距离通信光缆故障定位系统实施例。

请参阅图3，本申请实施例中提供一种长距离通信光缆故障定位系统，包括：

获取单元201，用于获取光缆无故障状态下的OTDR事件表中的各反射事件，以及光缆信息数据库中的每段光缆长度和每段光缆对应的折射率；

对比单元202，用于将各反射事件与各段光缆长度进行对比分析，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的位置，从而得到故障所在光缆段；

测试单元203，用于将OTDR的折射率设置为故障所在光缆段的折射率后，通过OTDR对故障所在的光缆段进行测试，得到光缆实际故障点；

定位单元204，用于获取距离光缆实际故障点的最近站点，根据光缆实际故障点计算光缆实际故障点到最近站点的距离，得到光缆故障定位。

进一步地，本申请实施例中提供的一种长距离通信光缆故障定位设备，设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述方法实施例所述的长距离通信光缆故障定位方法。

进一步地，本申请实施例中提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行上述方法实施例所述的长距离通信光缆故障定位方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种长距离通信光缆故障定位方法，其特征在于，包括：

获取光缆无故障状态下的OTDR事件表中的各反射事件，以及光缆信息数据库中的每段光缆长度和每段光缆对应的折射率；

将各所述反射事件与各段光缆长度进行对比分析，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的位置，从而得到故障所在光缆段；

将OTDR的折射率设置为故障所在光缆段的折射率后，通过OTDR对故障所在的光缆段进行测试，得到光缆实际故障点；

获取距离所述光缆实际故障点的最近站点，根据光缆实际故障点计算所述光缆实际故障点到最近站点的距离，得到光缆故障定位。

2.根据权利要求1所述的长距离通信光缆故障定位方法，其特征在于，所述将各所述反射事件与各段光缆长度进行对比分析，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的位置，从而得到故障所在光缆段，具体包括：

S01、设置OTDR测试光缆的误差范围系数为K，每段光缆起始位置为LS，第i段光缆长度L＝Li；

S02、将存在于LS+(1-K)*L至LS+(1+K)*L范围的反射事件的位置定义为第i段光缆的结束位置和第i+1段光缆的起始位置；

S03、设i＝i+1后重复步骤S02，直至当反射事件为光缆故障点事件时，获取该光缆段的起始位置和结束位置，得到故障所在的光缆段。

3.根据权利要求1所述的长距离通信光缆故障定位方法，其特征在于，所述根据光缆实际故障点计算所述光缆实际故障点到最近站点的距离，具体包括：

将光缆起始点到所述光缆实际故障点的距离，减去光缆起始点到所述最近站点的距离，得到所述光缆实际故障点到所述最近站点的距离。

4.根据权利要求1所述的长距离通信光缆故障定位方法，其特征在于，获取光缆无故障状态下的OTDR事件表中的各反射事件，具体包括：

在光缆无故障状态下通过OTDR对光缆进行测试，得到OTDR获取测试结果；在测试结果的所述OTDR事件表中提取各反射事件。

5.一种长距离通信光缆故障定位系统，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取光缆无故障状态下的OTDR事件表中的各反射事件，以及光缆信息数据库中的每段光缆长度和每段光缆对应的折射率；

对比单元，用于将各所述反射事件与各段光缆长度进行对比分析，确定每个光缆段站点在OTDR测试图形中的位置，从而得到故障所在光缆段；

测试单元，用于将OTDR的折射率设置为故障所在光缆段的折射率后，通过OTDR对故障所在的光缆段进行测试，得到光缆实际故障点；

定位单元，用于获取距离所述光缆实际故障点的最近站点，根据光缆实际故障点计算所述光缆实际故障点到最近站点的距离，得到光缆故障定位。

6.根据权利要求5所述的长距离通信光缆故障定位系统，其特征在于，所述对比单元，具体用于：

S01、设置OTDR测试光缆的误差范围系数为K，每段光缆起始位置为LS，第i段光缆长度L＝Li；

S02、将存在于LS+(1-K)*L至LS+(1+K)*L范围的反射事件的位置定义为第i段光缆的结束位置和第i+1段光缆的起始位置；

S03、设i＝i+1后重复步骤S02，直至当反射事件为光缆故障点事件时，获取该光缆段的起始位置和结束位置，得到故障所在的光缆段。

7.根据权利要求5所述的长距离通信光缆故障定位系统，其特征在于，所述定位单元，具体用于：

获取距离所述光缆实际故障点的最近站点；

将光缆起始点到所述光缆实际故障点的距离，减去光缆起始点到所述最近站点的距离，得到所述光缆实际故障点到所述最近站点的距离，得到光缆故障定位。

8.根据权利要求5所述的长距离通信光缆故障定位系统，其特征在于，所述获取单元，具体用于：

在光缆无故障状态下通过OTDR对光缆进行测试，得到OTDR获取测试结果，在测试结果的所述OTDR事件表中提取各反射事件；

通过光缆信息数据库获取每段光缆长度和每段光缆对应的折射率。

9.一种长距离通信光缆故障定位设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-4任一项所述的长距离通信光缆故障定位方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-4任一项所述的长距离通信光缆故障定位方法。

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